[发明专利]适用于高海拔地区的电气设备密封舱系统

说明书

一种适用于高海拔地区的电气设备密封舱系统，由密封舱、富氧制备单元、压缩空气单元、控制气流单元、温度传感器和控制器组成。密封舱为保温、防水、气密、承压的舱体。压缩空气单元除空压机外都安装在密封舱内底部；控制气流单元分别安装在密封舱内顶部和底部；富氧制备单元除富氧空气袋以外，都置于密封舱内顶部靠近边缘一侧；温度传感器布置在密封舱内电气设备上；控制器嵌入密封舱舱门上，接收传感器数据和对设备进行控制。本发明利用密封舱内外气压差，通过膜氮氧分离装置降低舱内氧气含量，分离出富氧空气压缩到氧空气袋内，实现防火和富氧空气制备，可使用于低海拔地区的电气设备在高海拔密封舱内正常工作，并可防火、防尘、防水。

技术领域

本发明涉及一种密封舱。

背景技术

众所周知，高海拔地区空气稀薄，空气密度越小，大气压降低，使得空气粘性系数增加，空气分子数减少，分子碰触减少，从而导致空气对流传热量减少。

海拔每升高1000米，气温约下降6.5℃，大气压力降低约11KPa。5000m的高度，大气含氧量和大气压力均为平原地区的60％左右，放热系数比海平面上的值降低21％，对流换热传递的热量也下降21％，将导致产品温升的增加。

依据巴森定律介质的绝缘强度随着气压变化成凹形曲线，即在大气环境下，海拔升高或气压越低绝缘强度越低，直流与交流电弧的飞弧距离随海拔升高或气压降低而增加。

国家标准GB11022《高压开关设备和控制设备标准的功用技术要求》中“正常和特殊使用条件”，其中超过海拔超过1000米为特殊使用条件。

国家标准GBT3859.1-2013第5.3.1.4中规定“如果在海拔超过1000米地点运行，应降额使用设备容量”，设备的降额使用会使得制造和应用成本、费用的增加。

高海拔地区一般采用集装箱或在户内安放电气设备。集装箱的空间小，电气设备安装密度高，因此换热成为保证电气设备可靠工作的关键点之一。又由于高海拔地区昼夜温差大，使集装箱内的空气白天膨胀排出空气，夜间收缩吸进粉尘和潮湿的空气，造成电气设备绝缘度下降，这是非常大的安全隐患，因此防尘也成为保证电气设备可靠工作的关键点之一。

目前多采用空调或风扇散形排风形成气体对流，由于电气设备的排列方式导致气流流动受阻，不能对所有需要换热电气设备均匀有效的控温。随着电气设备摆放密度的增加，有效的换热可能性大大降低。尤其是空调控温是对箱内所有电气设备部件进行控温，而不需要控温的电气设备部件也在消耗能量，造成控温功耗的浪费。同时，空调电机长时间的机械转动导致寿命降低、粉尘污染导致绝缘度降低，火灾可能伴随发生。

近年来新能源技术兴起促进储能技术的快速发展，大型电池储能柜是典型应用之一。然而储能电池柜的火灾、爆炸多出现于报端，除电池自身原因外，还有控温效果差、粉尘聚集降低绝缘强度、满足燃烧空气的环境等原因。而目前的几种应对措施，如集装箱式储能自动消防系统，采用传感器等检测装置检测温度、冒烟和燃烧等事故发生后才采取消防措施控制火情，多为事后被动式消防系措施，此时已造成一定的财产损失。因此亟需一种主动式消防系统来解决储能系统安全防护的问题，减少或避免火灾事故的发生。

为降低电气设备在高海拔地区的使用的成本，防尘、防火、提高电气设备的安装密度，同时为工作人员提供必要的富氧空气，由此提出一种适用于高海拔地区电气设备密封舱系统。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺点，为降低电气设备在高海拔地区的使用成本，防尘、防火、提高电气设备的安装密度，同时为工作人员提供必要的富氧空气，本发明提出一种用于高海拔地区的电气设备密封舱系统。

高海拔地区空气稀薄，昼夜温差大，换热效率低，为快速提升密封舱空气密度、降低氧气含量和对电气设备的高效换热，本发明采用了空气压缩技术、定向控温技术和膜氮氧分离技术：